Результат интеллектуальной деятельности: БУРОВОЕ ШАРОШЕЧНОЕ ДОЛОТО

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к буровым шарошечным долотам, преимущественно для бурения с использованием центрального промывочного узла.

Известно буровое шарошечное долото, включающее корпус с осевым каналом, закрепленные на цапфах конусные шарошки и размещенный в осевом канале патрубок с насадкой (см. авт. св. СССР №1010246, кл. E21B 10/08, 1981 г.).

Недостатком этого долота является малая эффективность работы из-за высокой вероятности образования шламовой пробки в надшарошечном пространстве.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является буровое шарошечное долото, включающее корпус с центральным ступенчатым каналом, закрепленные на лапах шарошки, и размещенный в центральном канале патрубок из эластичного материала, выходной конец которого оснащен размещенными на внутренней поверхности насадкой, а на наружной поверхности - втулкой (см. авт. св. СССР №1514900, кл. E21B 10/08, 1989 г).

Данное долото благодаря использованию гибкого патрубка обеспечивает более качественную очистку забоя от шлама.

К недостаткам известного долота следует отнести высокую вероятность быстрого выхода насадки из строя. Это связано с постоянными ударами нижнего конца патрубка о боковые стенки лап при вращении долота, что особо сказывается при высокооборотном бурении и с учетом того, что насадки изготавливаются из хрупкого материала (керамика, специальные сплавы чугуна или твердый сплав).

В связи с изложенным техническим результатом изобретения является повышение эффективности работы долота за счет создания лучших условий работы для промывочного узла увеличения надежности его работы.

Поставленный технический результат достигается тем, что в буровом шарошечном долоте, включающем корпус с центральным каналом, закрепленные на лапах шарошки и размещенный в центральном канале патрубок из эластичного материала, выходной конец которого оснащен размещенными на внутренней поверхности насадкой, а на наружной поверхности - втулкой, согласно изобретению пространство между лапами перекрыто перегородками, внутренняя поверхность которых образует совместно с внутренними гранями лап замкнутую кольцевую поверхность, контактирующую в рабочем положении с наружной поверхностью втулки гибкого патрубка.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид долота в продольном разрезе; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Буровое шарошечное долото содержит корпус 1 с центральным ступенчатым каналом 4, закрепленные на лапах 2 шарошки 3 и размещенный в центральном канале 4 Т-образный патрубок 5, выполненный из эластичного материала. Патрубок 5 закреплен в центральном канале 4 посредством шайбы 6 и гайки 7. Нижний концевой участок патрубка 4 оснащен гидромониторной насадкой 8 и втулкой 9, закрепленные соответственно на внутренней и наружной поверхности патрубка 5. В предложенном долоте пространство между лапами 2 перекрыто перегородками 10, внутренняя поверхность которых образует совместно с внутренними гранями 11 лап 2 замкнутую кольцевую поверхность, контактирующую в рабочем положении с наружной поверхностью втулки 9 гибкого патрубка 5.

Принцип работы долота заключается в следующем. Под действием осевой нагрузки и крутящего момента породоразрушающие элементы шарошек 3 долота осуществляют разрушение забоя и калибровку стенок скважины. Разрушенная порода выносится на поверхность потоком промывочной жидкости, подаваемой на забой через центральный канал 4 и патрубок 5. При вращении долота за счет центробежных сил гибкий патрубок 5 отклоняется от оси долота и располагается в полости, расположенной над шарошками, при этом канал патрубка направлен на шарошки долота, обеспечивая очистку межзубцовых и межвенцовых площадок и забойного пространства от шлама. При отклонении патрубка 5 от оси долота наружная поверхность втулки 9 входит в контакт с замкнутой кольцевой поверхностью, образованной перегородками 10 и внутренними гранями 11 лап 2. Это исключает возникновение ударных нагрузок на гидромониторную насадку и тем самым повышает надежность и эффективность работы промывочного узла и всего долота.

В целом это повышает все технико-экономические показатели работы долота и ведет к снижению стоимости буровых работ.